JP2007284618A - 難燃摺動樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ポリフェニレンエーテル系樹脂(A)100質量部、ポリエチレン系重合体と、少なくとも一種のビニル単量体からなるビニル系重合体とからなり、ポリエチレン系重合体にビニル系重合体がグラフト共重合した成分を含有しているグラフト共重合体含有樹脂組成物(B)2〜50質量部、フォスファゼン系難燃剤(C)3〜40質量部を含有してなる難燃摺動樹脂組成物。
【選択図】なし
Description
近年、事務機器分野や情報機器分野では処理速度が大幅に増加しているため、駆動部が高速化する傾向にある。従来、ポリフェニレンエーテル系樹脂は耐摩耗摩擦特性が十分でないため、金属と樹脂との接点で摩擦による軋み音が発生したり、摩耗による寸法変化で製品寿命が短くなるといった問題が生じてきた。これらの問題を解決するためにポリフェニレンエーテル系樹脂組成物にも摺動性の改良が要求されている。
1.ポリフェニレンエーテル系樹脂(A)100質量部、ポリエチレン系重合体と、少なくとも一種のビニル単量体からなるビニル系重合体とからなりポリエチレン系重合体にビニル系重合体がグラフト共重合した成分を含有しているグラフト共重合体含有樹脂組成物(B)2〜50質量部、フォスファゼン系難燃剤(C)3〜40質量部を含有してなる難燃摺動樹脂組成物、
2.前記1の(B)成分において、ポリエチレン系重合体の含有量が80〜40質量%、ビニル系重合体の含有量が20〜60質量%であり、ビニル単量体の30質量%以上がポリエチレン系重合体にグラフト共重合している、請求項1に記載の難燃摺動樹脂組成物、
3.前記1または2において、前記(B)成分を構成するポリエチレン系重合体が低密度ポリエチレン(LDPE)である前記1または2に記載の難燃摺動樹脂組成物、
4.前記1〜3のいずれかにおいて、前記(B)成分を構成するビニル系重合体がポリ(スチレン−メタクリル酸アルキル−メタクリル酸ヒドロキシアルキル共重合体)である前記1〜3のいずれかに記載の難燃摺動樹脂組成物、
5.前記1〜4のいずれかにおいて、更に、脂肪酸アミド(D)0.1〜3重量部を含有してなる前記1〜4のいずれかに記載の難燃摺動樹脂組成物、
6.前記1〜5のいずれかに記載の難燃摺動樹脂組成物より成る成形体、
を提供するものである。
本発明の(A)成分であるポリフェニレンエーテル系樹脂とは、ポリフェニレンエーテル樹脂単独、または必要に応じて、ポリフェニレンエーテル樹脂にスチレン系樹脂を配合した樹脂のことを示す。
本発明の(A)成分を構成するポリフェニレンエーテル樹脂としては、次に示す一般式(1)を繰り返し単位とし、構成単位が一般式(1)の〔a〕または〔b〕からなる単独重合体、あるいは共重合体が使用できる。
また、ポリフェニレンエーテルの主鎖中にジフェノキノン等が少量結合したものも含まれる。
本発明に用いられるポリフェニレンエーテルの固有粘度(クロロホルム溶媒で30℃にて測定)は0.3〜0.9の範囲が好ましく、より好ましくは0.4〜0.6の範囲である。十分な物性付与の観点から0.3以上が好ましく、成形加工性の観点から0.9以下が好ましい。
スチレン系化合物とは、一般式〔2〕で表される化合物を意味する。
これらの具体例としては、スチレン、α−メチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、モノクロロスチレン、p−メチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、エチルスチレン等が挙げられる。また、スチレン系化合物と共重合可能な化合物としては、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート等のメタクリル酸エステル類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等の不飽和ニトリル化合物類;無水マレイン酸等の酸無水物等が挙げられ、スチレン系化合物と共に使用される。また、ゴム質重合体としては共役ジエン系ゴムおよび共役ジエンと芳香族ビニル化合物のコポリマーまたはこれらの水添物あるいはエチレン−プロピレン共重合体系ゴム等が挙げられる。本発明のために特に好適なポリスチレン系樹脂はポリスチレンおよびゴム強化ポリスチレンである。
本発明(C)成分のフォスファゼン系難燃剤は、一般式〔3〕
本発明においては、より良好な難燃性付与の観点から環状フォスファゼン化合物が好ましく、より好ましくは環状フェノキシフォスファゼン化合物である。また、本発明においては成型加工性、難燃性の観点から、三量体が70質量%以上が好ましく、特に好ましくは85質量%以上を含有する環状フェノキシフォスファゼン化合物である。
本発明において、(B)成分であるグラフト共重合体含有樹脂組成物の配合量は、(A)成分100質量部に対して、2〜50質量部、好ましくは3〜40質量部、より好ましくは5〜20質量部の範囲から選ばれる。摺動性改良の観点から2質量部以上、剛性等の物性保持および難燃化の観点から50質量部以下の範囲となる。
本発明において、(D)成分である脂肪酸アミドの配合量は、(A)成分100質量部に対して0.1〜3質量部が好ましく、さらに好ましくは0.3〜2質量部、より好ましくは0.5〜1質量部の範囲から選ばれる。摺動性および難燃性改良の観点から0.1質量部以上が好ましく、耐熱性の観点から3質量部以下が好ましい。
本発明の樹脂組成物の調整方法は特に限定されるものではないが、改良効果の優れた組成物を安定的に製造するには、押出機が好適に用いられる。
本発明の樹脂組成物を用いて成形体を成形する場合、特に成形法に制限は無いが、射出成形、押出成形、真空成形、圧空成形など既に広く知られた成形法が好適に用いられる。
実施例および比較例中の各測定値は以下の方法によって求めた。
(1)荷重撓み温度(HDT)
ASTM D−648に準拠し、厚み0.64cm、荷重18.6kg/cm2で測定した。
(2)流動性(MI)
(株)東洋精機製作所製メルトインデクサーP−111を用いて、250℃、10kg荷重にてメルトインデックスを測定した。
(3)落錘(ダート)衝撃強度(耐衝撃性)
50mm×90mm×2.5mm(厚さ)の平板を用い、東洋精機(株)製の落錘グラフィックインパクトテスターにより、23℃における破壊時の全吸収エネルギーを測定した。
(4)引張強度
ASTMに定められた形状の引張試験片(形式I)を用いて、チャック間距離115mm、標点間距離50mm、引張試験速度5mm/minの条件で引張試験を行い、引張強度を測定した。
ASTMに定められた形状の引張試験片(形式I)を用いて、チャック間距離115mm、標点間距離50mm、引張試験速度5mm/minの条件で引張試験を行い、引張伸度(破壊時歪%)を測定した。
(6)摺動性(動摩擦係数、摩耗深さ)
(株)オリエンテックの往復動摺動試験機AFT−15Mを用いて、次の条件でピン/ディスク摩擦係数を測定した。
ピン:SUS304製5mm径の鋼球、荷重:0.5kg、移動速度:30mm/sec、片道距離:20mm、往復回数:10000回、試験温度:23℃。動摩擦係数は往復回数10000回までの最大値を示す。摩耗深さは往復回数10000回後のディスクが削れた深さを示す。単位はμmである。
(7)難燃性
1.6mm厚みの試験片を用いて、UL94試験法に基づいて燃焼試験を行なった。
(8)金型表面の付着状況
内容量13.5ccの端子成形品用金型で東芝機械(株)製射出成形機IS80Cを用いて、シリンダー温度300℃、金型温度85℃、成形サイクル25secで連続成形を行なって、ショット数と金型表面への付着状況を見た。
原材料1 ポリフェニレンエーテル樹脂
(A−1)固有粘度(クロロホルム溶媒で30℃にて測定)が0.43dl/gの、ポリマー片末端鎖がフェノール性水酸基を有するポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレン)エーテル
原材料2 スチレン系樹脂
(A−2)米国ノバケミカルズ社製ハイインパクトポリスチレンPS6200
(A−3)米国ダウケミカル社製ゼネラルパーパスポリスチレンスタイロン660
原材料3 グラフト共重合体含有樹脂組成物
(B−2)日本油脂社製モディパーA1100:ポリエチレン(LDPE)約70質量%とポリスチレン約30質量%とからなり、ポリスチレン成分のグラフト効率が約55%であるグラフト共重合体含有樹脂組成物
(B−3)日本油脂社試作品AT12265:ポリエチレン(LDPE)約50質量%とポリスチレン約50質量%とからなり、ポリスチレン成分のグラフト効率が約51%であるグラフト共重合体含有樹脂組成物
原材料4 フォスファゼン系難燃剤
(C−1)下記化学式〔4〕において、
原材料5 脂肪酸アミド
(D−1)日本油脂社製アルフローE10:オレイン酸アミド
(A−1)28部、(A−2)28部、(A−3)34部、(B−1)5部、および(C−1)5部とを、ZSK25二軸押出機(独国Werner&Pfleiderer社製、バレル数10)の駆動部側供給口(トップフィード口)から押出機に供給して、シリンダー温度300℃、スクリュー回転数250rpmで押出した。得られた樹脂組成物の物性試験結果と長時間成形による金型付着状況の結果を表−1に示す。
(A−1)を50部、(A−2)を20部、(A−3)を11部、(B−1)を5部、および(C−1)を13部とした以外は、実施例1の操作を繰り返して樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物の物性試験結果と長時間成形による金型付着状況の結果を表−1に示す。
(A−1)を36部、(A−2)を45部、(A−3)を5部、(B−1)を5部、および(C−1)を9部とした以外は、実施例1の操作を繰り返して樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物の物性試験結果と長時間成形による金型付着状況の結果を表−1に示す。
(C−1)9部を、大八化学社製のビスフェノールAビスジフェニルホスフェート(商品名:CR741)9部に替えた以外は、実施例3の操作を繰り返して樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物の物性試験結果と長時間成形による金型付着状況の結果を表−1に示す。
(C−1)9部を、大八化学社製のトリフェニルフォスフェート(商品名:TPP)9部に替えた以外は、実施例3の操作を繰り返して樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物の物性試験結果と長時間成形による金型付着状況の結果を表−2に示す。
(B−1)5部を、(B−2)5部に置き換えた以外は、実施例3の操作を繰り返して樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物の物性試験結果と長時間成形による金型付着状況の結果を表−2に示す。
(B−1)5部を、(B−3)5部に置き換えた以外は、実施例3の操作を繰り返して樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物の物性試験結果と長時間成形による金型付着状況の結果を表−2に示す。
(A−1)を28部、(A−2)を28部、(A−3)を33.5部、(B−1)を5部、(C−1)を5部、および(D−1)を0.5部、配合した以外は、実施例1の操作を繰り返して樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物の物性試験結果と長時間成形による金型付着状況の結果を表−2に示す。
(A−1)を40部、(A−2)を19部、(A−3)を5.5部、(B−1)を6部、(C−1)を9部、(D−1)を0.5部、および竹原化学社製のタルク(商品名:ハイトロンA)を20部、配合した以外は、実施例1の操作を繰り返して樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物の物性試験結果と長時間成形による金型付着状況の結果を表−3に示す。
(C−1)9部を、大八化学社製のビスフェノールAビスジフェニルホスフェート(商品名:CR741)9部に替えた以外は、実施例7の操作を繰り返して樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物の物性試験結果と長時間成形による金型付着状況の結果を表−3に示す。
Claims (6)
- ポリフェニレンエーテル系樹脂(A)100質量部、ポリエチレン系重合体と、少なくとも一種のビニル単量体からなるビニル系重合体とからなりポリエチレン系重合体にビニル系重合体がグラフト共重合した成分を含有しているグラフト共重合体含有樹脂組成物(B)2〜50質量部、フォスファゼン系難燃剤(C)3〜40質量部を含有してなる難燃摺動樹脂組成物。
- 前記(B)成分において、ポリエチレン系重合体の含有量が80〜40質量%、ビニル系重合体の含有量が20〜60質量%であり、ビニル単量体の30質量%以上がポリエチレン系重合体にグラフト共重合している、請求項1に記載の難燃摺動樹脂組成物。
- 前記(B)成分を構成するポリエチレン系重合体が低密度ポリエチレン(LDPE)である請求項1又は2のいずれかに記載の難燃摺動樹脂組成物。
- 前記(B)成分を構成するビニル系重合体がポリ(スチレン−メタクリル酸アルキル−メタクリル酸ヒドロキシアルキル共重合体)である請求項1〜3のいずれかに記載の難燃摺動樹脂組成物。
- 更に、脂肪酸アミド(D)0.1〜3質量部を含有してなる請求項1〜4のいずれかに記載の難燃摺動樹脂組成物。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の難燃摺動樹脂組成物より成る成形体。
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